Webhely ikon Kína Die Casting | Alumínium Die Casting

HPDC öntés

admin
HPDC

HPDC

Mi a HPDC? Alkalmazásai és előnyei

HPDC, vagy nagynyomású öntés, alacsony olvadáspontú fémek előállítására szolgáló eljárás. Ez a technika nagy mennyiségű, összetett fém alkatrészeket állít elő. Nagy pontosságú fémalkatrészeket készít. A HPDC globális piaci értéke 2024-ben mintegy $14650 millió USD lesz. Egy kutatási tanulmány szerint 2030-ra 20770 millió dollárra emelkedik. Ebben a blogbejegyzésben tehát a HPDC teljes folyamatát és előnyeit fogjuk megvilágítani.

A HPDC Casting története

Az eredet HPDC öntés az 1800-as évek közepére nyúlik vissza. Először a nyomdaiparban használták. Ólmot és ónt öntöttek egy öntőformába. Tehát a HPDC öntéssel először a nyomdagépek billentyűit állították elő. De a folyamat akkoriban lassú volt. Ráadásul nem volt alkalmas a fémek tömeggyártására. A fejlesztések az idők során rendkívül hatékonnyá tették a folyamatot. A folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően ma már megbízható eljárás.

Hogyan definiálná a HPDC öntést?

A HPDC öntés hatékony módszer a kiváló minőségű fémalkatrészek előállítására. Ebben a technikában nagy nyomás alatt lévő olvadt fémet fecskendeznek egy formába vagy egy szerszámüregbe. A forró fém lehűl és gyorsan megszilárdul a szerszámüregben. Ezt követően felveszi a szerszám alakját. Ezután kiválaszthatjuk a kívánt fémet a formából. Az olvasztott fémek többnyire magnézium- és alumíniumötvözetek. A szerszám általában acélból vagy öntöttvasból készül. A HPDC öntés leginkább az autóipari és elektronikai termékek gyártásánál használatos. De nagy pontosságú, mindennapi használatra szánt termékeket is gyártanak vele.

A HPDC öntés lépésről lépésre történő folyamata

Most már ismeri a HPDC öntvényt és annak globális piaci méretét. Kíváncsi lehet a teljes folyamatra. Tehát, beszéljük meg a teljes folyamatot. A HPDC öntés módszere a termék követelményeinek megfelelően eltérő lehet. Tehát itt vannak az általános HPDC öntési folyamat lépései.

1. A penész előkészítése

Először készítsük el a formát. A formát a kívánt termék alakja alapján tervezzük meg. A szerszám többnyire acélból áll. Így ellenáll a magas hőmérsékletnek és nyomásnak.

Most szerelje fel a moltot az öntőgépre. Az öntőgép két részből áll. Az egyik a másodlagos szerszámos fél. A másik egy mozgatható szerszámfél. A szerszámöntőgép lezárja a szerszám két felét.

A penész karbantartása is fontos. Tisztítsa meg a penészt a szennyeződések eltávolítása érdekében. Melegítse elő az öntőformát, hogy segítse az olvadt fém áramlását. Ezenkívül kenje a szerszám belső oldalát a hőmérséklet szabályozásához. Ez megkönnyíti a kívánt termék eltávolítását.

2. Az olvadt fém befecskendezése

Adja hozzá az olvadt fémet a lövedékkamrába. Ezt követően fecskendezze be a formába. A befecskendezési folyamat gyorsan történik. Nagyon magas, 1500-25000 PSI nyomást igényel. Kétféle módon lehet a fémet a formába injektálni. Ezek a melegkamrás befecskendezés és a hidegkamrás befecskendezés.

A forró kamrás befecskendezés a legjobb az alacsony olvadáspontú fémekhez.Így alkalmas cink-, magnézium- és ólomötvözetekhez. Ennél a módszernél a fémet egy libikóka alakú csőbe töltjük. Ezután a cső a fúvókán keresztül a fém a szerszám üregébe löki a fémet.

A hidegkamrás befecskendezés ideális a magas olvadáspontú fémek esetében. Az olyan szilárd fémek, mint az alumínium, a réz és a sárgaréz ezt a mechanizmust használják. Ennél a módszernél a fémet a hidegkamrás hüvelybe öntjük. Ezt kézzel vagy automatikusan is elvégezhetjük. Ezután egy hidraulikus dugattyú a rövid hüvelyből a fémeket a olvasztóba nyomja.

3. Hűtés és megszilárdulás

Az olvadt fém gyorsan lehűl. Így veszi fel a formaüreg alakját. A gyors lehűlés az öntőforma anyagának nagy hővezető képessége miatt következik be.

4. A fém eltávolítása

A lehűlés és megszilárdulás után a szerszám felét kinyitják. A kilökőcsapok kinyomják a fémet a formából. Most már készen áll a kívánt fém.

5. Trimmelés

Az öntvényben felesleges anyag lehet. Ezért fűrészeket és vágószerszámokat használunk a fém levágásához. A trimmelés segít a legjobb felületkezelés elérésében.

Anyagcsoport Ötvözet megnevezése Kulcsfontosságú tulajdonságok Gyakori alkalmazások
Alumínium ötvözetek A380 Jó folyékonyság, korrózióállóság és mérsékelt szilárdság Autóipari motorblokkok, sebességváltóházak és elektronikai burkolatok
A360 Jobb korrózióállóság jobb alakíthatóság Repülőgépipari alkatrészek, elektromos burkolatok
A413 Kiváló folyékonyság és jó nyomásállóság Összetett vékonyfalú alkatrészek, szivattyúk és szerelvények
A383 Jó mechanikai tulajdonságok és nagy szilárdság Autóalkatrészek, általános ipari alkatrészek
A390 Nagy kopásállóság, nagy szilárdság Nagy teljesítményű autóipari alkatrészek, nehézgépek
Magnézium ötvözetek AZ91D Jó szilárdság/tömeg arány, kiváló önthetőség Autóipari alkatrészek, fogyasztói elektronikai házak
AM60B Jó rugalmasság és ütésállóság Autóipari biztonsági alkatrészek, szerkezeti elemek
AS41B Magas hőmérsékleti teljesítmény és jó kúszásállóság Autóipari hajtáslánc-alkatrészek
Cink ötvözetek Zamak 3 Kiváló önthetőség és jó mechanikai tulajdonságok Kisméretű, bonyolult alkatrészek, hardver szerelvények
Zamak 5 Nagyobb szilárdság, kissé alacsonyabb alakíthatóság Nagyobb szilárdságot igénylő alkatrészek, zárak és fogaskerekek
ZA-8 Jó csapágyazási tulajdonságok, nagyobb szilárdság Csapágyházak, ipari gépalkatrészek
ZA-27 A legnagyobb szilárdság és keménység a cinkötvözetek között Nagy igénybevételnek kitett ipari alkatrészek, nagy igénybevételnek kitett alkalmazások
Réz ötvözetek Sárgaréz (pl. C85700) Magas korrózióállóság és jó megmunkálhatóság Vízvezeték szerelvények, díszítő vasalat
Ólom ötvözetek Ólom-ón ötvözetek Nagy sűrűség és jó korrózióállóság Sugárzási árnyékolás, ballaszt és súlyok

A nagynyomású öntés előnyei:

Most már ismerjük a HPDC öntés teljes folyamatát. Beszéljünk tehát az előnyeiről. Néhány előnye a következő:

1. Tömeggyártás

A HPDC nagy mennyiségben képes előállítani a szükséges fémet. A nagy nyomás lehetővé teszi az olvadt fémek gyors befecskendezését. Így nagy mennyiségű fémet állít elő. Ezért a HPDC jól ismert az anyagok tömeggyártására.

2. Nagy szilárdság

A HPDC öntvények egységes fémszerkezeteket állítanak elő. Így javítja a mechanikai tulajdonságokat. Ennélfogva az előállított fém kiváló minőségű.

3. Vékonyfalú alkatrészek

Más öntvényektől eltérően a HPDC öntéssel vékonyfalú alkatrészek önthetők. A nagy nyomásnak köszönhetően könnyű alkatrészek jönnek létre. Így segít csökkenteni a fémek súlyát. Ezenkívül lehetővé teszi a társöntvények, például csavarok beillesztését.

4. Magas minőség

A HPDC sima felületet biztosít a kívánt fémek számára. Biztosítja, hogy a megolvadt fém kitöltse a olvadék minden részét. Így sima felületeket hoz létre. Ezek a felületek a legalkalmasabbak további bevonatok felvitelére. Ennélfogva kiküszöböli a másodlagos megmunkálás szükségességét.

5. Rugalmasság

A HPDC öntésnél a szerszámformák rugalmasak. Így lehetővé teszi az összetett alkatrészek gyártását. Ezeket az összetett alkatrészeket összetett gépekben használják.

Különbség a nagynyomású öntés vs. alacsonynyomású öntés között

Íme tehát egy közös táblázat, amely segít megismerni a nagynyomású és az alacsonynyomású öntés közötti főbb különbségeket:

Jellemző Nagynyomású öntvények Alacsony nyomású öntvények
Folyamat leírása Az olvadt fémet nagy sebességgel és nagy nyomáson fecskendezik a szerszámba. Az olvadt fémet egy alacsony nyomáskülönbség húzza a szerszámba.
Nyomás tartomány Általában 10-175 MPa (1500-25,000 psi) Általában 0,1-0,7 MPa (15-100 psi)
Ciklusidő Rövidebb, általában néhány másodperc részenként Hosszabb ideig, alkatrészenként több percig is eltarthat.
Termelési volumen Alkalmas nagy volumenű gyártáshoz Alkalmas kisebb és közepes volumenű gyártáshoz
Rész összetettsége Ideális összetett, vékony falú formákhoz Ideális egyszerűbb, vastagabb falú formákhoz
Anyagfelhasználás Nagy anyagpazarlás az öntvények és a futók miatt Hatékonyabb, kevesebb hulladékkal
Részminőség Nagy méretpontosság és jó felületkezelés Jó méretpontosság és felületkezelés
Mechanikai tulajdonságok Ez alacsonyabb lehet a beszorult levegő és a porozitás miatt. Általában jobb a kevesebb hiba miatt
Szerszámozási költség Magasabb kezdeti költségek a robusztus szerszámok követelményei miatt Alacsonyabb kezdeti költség, kevésbé robusztus szerszám szükséges
Karbantartás Magasabb a szerszámok nagyobb mértékű kopása és elhasználódása miatt. Alacsonyabb a szerszámok kisebb igénybevétele miatt
Közös ötvözetek Alumínium, cink és magnézium Alumínium, magnézium
Hűtőrendszer Gyakran összetett hűtőrendszereket igényel. Egyszerűbb hűtőrendszerek
Automatizálás Magasan automatizált Kevésbé automatizált, több manuális folyamat

 

A HPDC öntés korlátai

  1. Magas kezdeti költségek: Ezért nagy tőkebefektetésekre van szükség a gépekbe és a szerszámokba.
  2. Komplex berendezések nagy pontossággal kell működnie, és karbantartása is szakmunkát igényel.
  3. Korlátozott anyagkompatibilitás: A szulfidos oltás az alacsony hőmérsékleten olvadó fémek, például az alumínium és a cink esetében a leghatékonyabb.
  4. Méret- és súlykorlátozások: az alkalmazást főként kis adagokban gyakorolják.
  5. A porozitással kapcsolatos kérdések hajlamosak belső üregeket tartalmazni, és ezért pontos mennyiségű nyomást kell alkalmazni rájuk.
  6. Kiegészítő befejezés: További műveletekre vagy javításokra lehet szükség ahhoz, hogy használatra kész legyen, vagy például a szükséges simasági szint eléréséhez.

Hidegkamrás HPDC gép

A HPDC öntés alkalmazásai:

A HPDC öntés széleskörűen alkalmazható. Néhány ezek közül:

Könnyebb sebészeti eszközöket gyárt az egészségügyi ágazatban. A HPDC casting orvosi eszközöket, ultrahanggépeket és beültethető eszközöket gyártott. Tehát alapvető szerepe van, még az orvosi iparban is.

A HPDC casting különböző alkatrészeket gyárt az autóipar számára. Az általa gyártott főbb alkatrészek közül néhány:

Széles körben alkalmazható a sportiparban. A HPDC különböző kerékpáralkatrészeket tud készíteni. Golfütőket és teniszütőket is tervezhet. A HPDC szinte minden iparághoz hozzájárult.

Milyen alternatívái vannak a HPDC öntésnek?

A piacon ma már több olyan módszer is elérhető, amely a HPDC öntés helyett használható. Beszéljünk róluk itt.

1. Homoköntés

A homoköntés a legrégebbi és legelterjedtebb öntési eljárások közé tartozik, amelyeket különböző alkalmazásokhoz használnak. Ennél az eljárásnál homokból öntőformát készítenek, és az olvadt fémet egy tégelyen keresztül a formába öntik. A homoköntés legfőbb előnye, hogy a gyártási mennyiséghez képest olcsó, különösen kis mennyiségben, és nagyméretű vagy összetett szerkezetű alkatrészek gyártására használják. Különösen alkalmas a különböző fémek esetében, és motorblokkok, nagyméretű fémtermékek, sőt motorok prototípusainak gyártására is alkalmas.

2. Beruházási öntés

A befektetési öntés, amelyet általában elveszett viaszöntésnek is neveznek, magában foglalja a tényleges alkatrész viaszmásolatának felhasználását egy öntőforma létrehozásához, ahol a viaszmodell borítására kerámiaanyagot használnak. Ezután a vizet kimossák, és viasz helyett olvadt fémet öntik a kerámiaformába.

Gravitációs öntés

Ezt állandó öntőformának is nevezik; ez egy fémből készült körkörös öntőforma, ahol az olvadt fémet erő, azaz a gravitáció hatására öntik. Ez az eljárás a homoköntésnél jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkező alkatrészek előállítását eredményezi, miközben a végtermékek jó pontosságúak. Gravitációs öntés a legalkalmasabb olyan alkalmazásokhoz, ahol viszonylag nagyszámú vagy nagyméretű tételek készülnek, és a gazdaságosság és a szabványos felépítés előnyei miatt gyakrabban használják autóalkatrészek, motoralkatrészek és nehézipari termékek gyártásánál.

Miért válassza a GC Precision Mold Co.-t a HPDC számára?

Most már a HPDC casting szinte minden részletét ismeri. Hadd mondjuk el, hogy miért a GC Precision Mold Co. az egyik legjobb nagynyomású öntvénygyártó cég. Itt vannak az okok:

Következtetés:

A HPDC öntvények globális piaci mérete napról napra növekszik. A nagynyomású öntés során a fémet nagy nyomás alatt olvasztják meg. Az olvadt fémet ezután a kívánt alakra alakítják át. Ez a technika még összetett alakú fémeket is képes megformázni. A folyamat négy lépésből áll. Ezek a lépések a következők: a forma előkészítése, az olvadt fém befecskendezése, a lehűlés és megszilárdulás, majd a fém eltávolítása. Ezzel a technikával fémeket formáznak az autó-, az egészségügyi és a sportiparban.

Gyakran ismételt kérdések

Q1. Milyen hátrányai vannak a HPDC öntésnek?

A HPDC nyomásos öntésnek számos hátránya van. A berendezés költségei nagyon magasak. A kis gyártók nem engedhetik meg maguknak. A hőmérséklet, a nyomás és a körülmények kezelése a folyamat során kihívást jelent. Ezért gondos felügyeletet vagy öntés utáni gondozást igényel. Ezért e problémák megoldása költséges és időigényes lehet.

Q2. Mit jelent a HPDC?

A HPDC a nagynyomású öntvények rövidítése. Nagy nyomást használ a rendkívül sima fémek előállításához. A megemelt nyomásnak köszönhetően összetett formájú fémek hozhatók létre. Így ezeket a fémalkatrészeket aztán összetett készülékekben és sporteszközökben használják fel.

Q3. Milyen típusú fémeket használnak általában a HPDC öntéshez?

A HPDC öntés jellemzően alacsony olvadáspontú fémeket használ, nevezetesen alumínium, magnézium és cinkötvözeteket. Ezeket a fémeket azért választják, mert könnyen be lehet őket injektálni a formákba, és gyorsan le lehet őket hűteni, hogy olyan kiváló minőségű alkatrészek készüljenek, amelyek megfelelnek az adott alkalmazás mechanikai követelményeinek.

Q4. Hogyan viszonyul a HPDC más öntési módszerekhez?

HPDC gyorsabb gyártási sebességre, jobb méretpontosságra és a termékek sima felületére képes. A HPDC előnye a vékonyfalú és összetett alkatrészek gyártása, amely a homoköntéshez képest jobb konzisztenciával rendelkezik, és nincs vagy csak nagyon kevés utólagos öntés utáni kezelésre van szükség. Ugyanakkor drágább a fém öntéséhez használt gépek és maguknak a formáknak a beszerzésével járó költségek miatt.

Kilépés a mobil verzióból